Question

【題目】香蕉成熟過程中乙烯含量增加，果肉逐漸變甜，其成熟變甜的過程與D蛋白（淀粉水解酶）和H蛋白（乙烯響應蛋白）有關。為探究H基因與D基因的關系，科研人員分別構建含D基因和AbAr基因（金擔子素抗性基因）的載體1和含H基因和亮氨酸合成基因的載體2，進行了如下圖所示實驗。請回答下列問題：

（1）構建載體1、2時需要______酶。培養(yǎng)重組酵母細胞A的培養(yǎng)基與培養(yǎng)重組酵母細胞B的培養(yǎng)基相比，培養(yǎng)重組酵母細胞A的培養(yǎng)基中必須含有_________。篩選重組酵母細胞B的培養(yǎng)基中必須添加___________。

（2）重組酵母細胞A無轉錄因子蛋白作用于D基因啟動子，導致AbAr基因也無法表達的原因可能是___________，因此不能用在培養(yǎng)基中添加金擔子素的方法篩選重組酵母細胞A，可以利用___________技術篩選獲得重組酵母細胞A。

（3）通過特定選擇培養(yǎng)基能夠篩選獲得重組酵母細胞B，如果培養(yǎng)基上出現(xiàn)菌落，說明H基因的表達產(chǎn)物是D基因的___________。

（4）綜合上述結果，推測乙烯調(diào)控香蕉果實成熟過程中果肉變甜的具體過程為___________。

Answer 1

【答案】限制酶和DNA連接酶 亮氨酸 金擔子素 兩基因共用一個啟動子 DNA分子雜交 轉錄因子蛋白 乙烯促進H基因表達，合成H蛋白又啟動D基因表達而合成淀粉水解酶D，從而催化果肉中的淀粉轉化為可溶性糖，使果肉變甜。

【解析】

構建含D基因和AbAr基因（金擔子素抗性基因）的載體1轉入亮氨酸缺陷型酵母菌中，經(jīng)篩選得到重組酵母菌A，然后將含H基因和亮氨酸合成基因的載體2轉入A中，經(jīng)篩選得到酵母細胞B。

（1）構建載體1、2時需要限制酶和DNA連接酶。培養(yǎng)重組酵母細胞A的培養(yǎng)基中必須含有亮氨酸，保證亮氨酸缺陷型酵母的亮氨酸供應；篩選重組酵母細胞B的培養(yǎng)基中必須添加金擔子素，可以篩選出成功轉入載體1的細胞。

（2）D基因與AbAr基因同在載體1中，重組酵母細胞A無轉錄因子蛋白作用于D基因啟動子，導致AbAr基因也無法表達的原因可能是兩基因共用一個啟動子，因此不能用在培養(yǎng)基中添加金擔子素的方法篩選重組酵母細胞A，無法從性狀水平進行篩選，則可從分子水平進行：利用DNA分子雜交技術篩選獲得重組酵母細胞A。

（3）推測這里的特定選擇培養(yǎng)基中添加了金擔子素，如果培養(yǎng)基上出現(xiàn)菌落，說明金擔子素抗性基因成功表達，也即D基因成功表達，說明H基因的表達產(chǎn)物是D基因的轉錄因子蛋白。

（4）綜合上述結果，推測乙烯調(diào)控香蕉果實成熟過程中果肉變甜的具體過程為乙烯促進H基因表達，合成H蛋白又啟動D基因表達而合成淀粉水解酶D，從而催化果肉中的淀粉轉化為可溶性糖，使果肉變甜。